KR100612491B1 - Guide roll of continuous casting manufactured by double centrifugal casting process of liquid plus liquid, and transportation trans roll using the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 이중원심주조를 이용하여 제조된 연주가이드 롤 및 이를 이용한 이송 트랜스 롤에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 철강재 생산공정 중 연주공정에서의 연속주조기에서 주편을 안내하기 위한 연주가이드롤러의 내구성을 향상시킬 목적으로 원심주형예열공정과, 원심주형 내부로의 코팅제도포공정과, 원심주형 회전시 소정의 용융금속을 주입하는 아웃터레이어성형공정과, 아웃터레이어의 온도체크공정과, 소정의 융용금속을 주입하여 아웃터레이어 내면에 위치하는 인너레이어성형공정과, 인너레이어의 온도체크공정 및 냉각/열처리공정을 순차적으로 진행하는 이중원심주조를 이용하여 제조된 연주가이드 롤 및 그 축공에 베어링을 착설하여서 된 이송 트랜스 롤이 개시된다.The present invention relates to a performance guide roll manufactured using double centrifugal casting and a transfer trans roll using the same. More specifically, the durability of the performance guide roller for guiding the slab in the continuous casting machine in the performance process during the steel production process Centrifugal mold preheating process, coating coating process inside the centrifugal mold, outer layer molding process for injecting predetermined molten metal during centrifugal mold rotation, outer layer temperature checking process, and predetermined molten metal The bearing is installed on the guide roll and the shaft hole manufactured using the double-centrifugal casting process in which the inner layer molding process, which is injected and placed on the inner surface of the outer layer, and the temperature checking process and the cooling / heating process of the inner layer are sequentially performed. The transfer transformer roll is started.
Description
도 1은 본 발명의 배경 설명을 위한 것으로 철강 제조 공정 중 연주공정을 개략적으로 보인 구성도.1 is a schematic view showing a playing process of the steel manufacturing process for the background of the present invention.
도 2a는 종래 하드 페이싱 타입의 외부 용접한 연주가이드 롤러의 단면도.Figure 2a is a cross-sectional view of the conventional guided play rollers of the hard facing type.
도 2b는 종래 연주가이드 롤러의 표면 확대 사진. Figure 2b is an enlarged photograph of the surface of the conventional playing guide roller.
도 3은 본 발명의 연주가이드 롤을 제조하기 위한 원심주조공정 순서를 보인 블록도.Figure 3 is a block diagram showing a centrifugal casting process sequence for producing a play guide roll of the present invention.
도 4는 본 발명의 연주가이드 롤을 제조하기 위한 원심주조 상태를 보인 구성도.Figure 4 is a schematic view showing a centrifugal casting state for producing the playing guide roll of the present invention.
도 5a는 본 발명에 따른 연주가이드 롤의 사시도.Figure 5a is a perspective view of the playing guide roll according to the present invention.
도 5b는 본 발명에 따른 연주가이드 롤의 사진.
도 5c는 본 발명에 따른 연주 가이드 롤의 접합부 계면의 미세조직도의 사진.Figure 5b is a photograph of the playing guide roll according to the present invention.
Figure 5c is a photograph of the microstructure of the junction interface of the playing guide roll according to the present invention.
도 6은 본 발명에 따른 액체 플러스 액체 원심이중주조 프로세스를 이용하여 제작된 튜브를 이용한 롤러의 단면도.6 is a cross-sectional view of the roller using a tube manufactured using the liquid plus liquid centrifugal dual casting process according to the present invention.
도 7은 본 발명에 따른 이중원심주조에 의한 롤과 종래 기술에 의한 롤의 위 치별 경도를 나타낸 그래프도.Figure 7 is a graph showing the positional hardness of the roll by the double centrifugal casting and the roll according to the prior art according to the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
1 : 래들(LADLE) 2 : 용강 2a : 주편1: Ladle 2: Molten Steel 2a: Cast
3 : 턴디쉬(TUNDISH) 4 : 몰드(MOLD)3: TUNDISH 4: MOLD
10 : 연주가이드 롤 10a : 연주가이드 롤러10:
11 : 아웃터레이어(OUTER LAYER) 12 : 인너레이어(INNER LAYER)11: OUTER LAYER 12: INNER LAYER
13 : 축 14 : 베어링13: shaft 14: bearing
20 : 원심주형 21 : 원심주형예열공정20
22 : 코팅제도포공정 23 : 원심주형회전공정22: coating coating process 23: centrifugal mold rotation process
24 : 아웃터레이어성형공정 25 : 1차온도체크공정24: outer layer molding process 25: 1st temperature check process
26 : 인너레이어성형공정 27 : 2차온도체크공정26: inner layer molding process 27: secondary temperature check process
28 : 냉각/열처리공정28: cooling / heat treatment process
본 발명은 서로 다른 액상의 이중원심주조를 이용하여 제조된 연주가이드 롤에 관한 것으로, 보다 상세하게는 철강재를 제조하기 위한 공정 중, 액체 상태의 철(용강)을 고체 상태(주편)로 변환하기 위한 연주공정의 연속주조기에 장착되어서 주편을 연속 안내할 수 있도록 하는 연주가이드 롤에 관한 것이다. The present invention relates to a play guide roll manufactured by using different liquid double centrifugal casting, and more particularly, to convert iron (molten steel) from a liquid state into a solid state (cast) during a process for manufacturing steel materials. The present invention relates to a playing guide roll mounted on a continuous casting machine of a playing process for guiding the cast continuously.
철강재는 크게 네 과정을 거쳐 생산되는데, 고로를 통해 철광석을 녹여 쇳물 을 생산하는 기초 공정인 제선공정, 쇳물에서 불순물을 제거해 강철로 만드는 제강공정, 액체 상태의 철이 소정 형상의 고체가 되도록 하는 연주공정, 이렇게 굳어진 철을 강판이나 선재로 만드는 압연공정이 그것이다.Steel is produced through four major processes: the steelmaking process, which is the basic process of melting iron ore through the blast furnace, to produce molten iron, the steelmaking process to remove impurities from the molten iron, and the casting process to make liquid iron into a solid of a certain shape. This is a rolling process for making such hardened iron into a steel sheet or wire rod.
상기 철강재 제조공정 중, 연주공정은 연속주조기를 통해서 용강을 일정한 형상의 주편으로 연속 응고시키는 공정으로서 그 과정은 도 1에 도시된 바와 같이 용강(2)을 수용하는 래들(LADLE)(1)과, 래들(1)로부터 수강되는 용강을 임시 저장하는 턴디쉬(TUNDISH)(3)와, 용강(2)을 소정 형상으로 형상화시키기 위한 몰드(Mold)(4)와, 상기 몰드(4)에서 인출되는 주편(2a)을 안내하는 연주가이드 롤러(10a)로 구성되어 있으며, 상기 주편(2a)은 생산 종류에 따라서 슬라브(Slab), 블룸(Bloom), 빌레트(Billet) 등으로 구분되며, 이러한 선재는 통상 필요한 길이를 절단하여 사용한다.In the steel manufacturing process, the reproducing process is a process of continuously solidifying molten steel into cast steel pieces having a constant shape through a continuous casting machine, and the process includes ladle (1) 1 for receiving
여기에서 본 발명은 상기 연주 가이드롤러(10a)의 소재가 되는 연주가이드 롤에 관한 것이다.Herein, the present invention relates to a playing guide roll which is a material of the playing
연주가이드 롤러(10a)는, 외부는 내열 및 내구성이 요구되며, 내부는 내충격성이 요구되는데, 종래의 기술의 단면 구조를 보인 도 2a를 참조하면, 하드페이싱(HARD-FACING)계 재질로 용접된 아웃터레이어(OUTER LAYER)(6)와 내충격성이 요구되는 단조봉인 인너레이어(INNER LAYER)(7)가 상호 중첩된 롤이 축(8)에 베어링(9)을 매개로 고정되어 회전 가능하게 구성된 것으로서, 그 제조 방법은 다음과 같다.Play
먼저 관형의 아웃터레이어(OUTER LAYER)(6)와 그 내면과 접한 관형의 인너레이어(INNER LAYER)(7)로 구성된 연주가이드 롤을 제조하고, 인너레이어(7) 내면 양 측 선단에 베어링(9)을 착설하여 축(8)에 축설시키는 방법으로 하고, 이러한 연주가이드 롤러(10a)를 다수개 마련하여 도 1과 같이 상기 주편(2a)이 연주가이드 롤러(10a)의 외면에 접하면서 회전되도록 하여 주편(2a)이 만곡 형태로 안내되도록 하고 있다.First, a performance guide roll consisting of a tubular outer layer (6) and a tubular inner layer (7) in contact with the inner surface thereof is manufactured, and a bearing (9) is provided at both ends of the inner layer (7). ) Is installed in the shaft (8), and a plurality of such play guide roller (10a) is provided so that the cast (2a) is rotated while contacting the outer surface of the play guide roller (10a) as shown in FIG. The
그런데, 도 2a에 도시된 종래 연주가이드 롤은, 먼저 인너레이어(7)를 제조하기 위하여 내열성과 강성을 가진 크롬-몰리브덴 강(SCM) 또는 니켈-크롬-몰리브덴 강(SNCM)을 단조하여 봉 형상의 단조봉을 만들고, 이후 단조봉의 중심 내부에 축이 관통할 수 있도록 천공 작업을 거쳐서 관형상의 인너레이어(7)를 얻는다.By the way, the conventional performance guide roll shown in Figure 2a, first, forging the chrome-molybdenum steel (SCM) or nickel-chromium-molybdenum steel (SNCM) having heat resistance and rigidity in order to manufacture the inner layer (7) After making the forging bar of the, and then through the drilling operation so that the shaft penetrates into the center of the forging bar to obtain a tubular inner layer (7).
그리고 인너레이어(7)의 외면에는 마르텐자이트(MARTENSITE)계 용접재료를 이용하여 전체 면에 고르게 용접을 시행한 후, 용접된 표면을 선반과 같은 공작기계를 이용하여 원형 가공하면 용접된 부분이 아웃터레이어가 되는 방법으로 연주가이드 롤을 제조하였다.In addition, the outer surface of the
그러나 상기 제조공정은, 인너레이어(7)를 제조하기 위하여 단조봉의 중심을 천공할 때 내부를 가공하기 위하여 많은 작업공수 및 비용이 요구될 뿐만 아니라 아웃터레이어(6)는 용접에 의해 형성된 것이어서 그 표면에 많은 크랙이 형성되어 있다.However, the manufacturing process requires not only a lot of labor and cost to process the inside when drilling the center of the forging bar to manufacture the
즉, 아웃터레이어(6)의 표면을 확대하여 보인 도 2b 및 도 2c의 사진과 같이 그 표면에 비정형 균열이 형성되어 있으며, 이는 아웃터레이어(6)의 전체 표면은 물론, 그 내부에도 많은 크랙이 발생된 것으로 생각된다.That is, as shown in the photographs of FIGS. 2B and 2C showing an enlarged surface of the
그런데, 도 1에서와 같이 연속주조기 내에 설치된 연주가이드 롤러(10a)는 고온의 주편과 지속적인 접촉을 하므로 고온 부식 마모와 함께 주편 표면의 산화스케일에 의한 긁힘 마모가 발생하고, 또한 용강 정압에 의한 벌징력과 주편 교정력에 대한 반력 및 수평부에서의 슬라브 무게에 대한 변형 응력이 작용하는 점을 감안하면 상기와 같은 크랙은 아웃터레이어(6)의 내구성을 급속도로 저하시키는 문제점이 있다.However, as shown in FIG. 1, the
더욱이 아웃터레이어(6) 표면의 크랙은 아웃터레이어(6)의 표면뿐만 아니라 그 내부는 물론이고 인너레이어(7)와의 경계면에도 형성되어 있어서 인너레이어(7)와의 결합력이 매우 취약한 결과, 연주가이드 롤러(10a)를 자주 교체해야 하는 문제점이 있고, 이는 결국 철강재의 생산성을 크게 저하시키는 문제로 확대되고 있다.Moreover, the cracks on the surface of the
이에 따라, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명은 서로 다른 액체와 액체를 이중으로 원심주조하는 프로세스를 통해 연속 주조기 내에서 고온의 주편과 지속적으로 접촉되고 많은 응력이 작용하고 있는 연주가이드 롤러의 내열성과 내구성을 향상시킴과 아울러 아웃터레이어와 인너레이어의 접합 부분의 강도를 향상시키고자 하는데 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention is to solve the above problems, the present invention through the process of centrifugal casting of different liquids and liquids in a continuous casting machine in continuous contact with the hot slabs and a lot of stress The purpose of the present invention is to improve the heat resistance and durability of the performance guide roller, and to improve the strength of the joint between the outer layer and the inner layer.
또한 본 발명은 이중원심주조에 의해 제조된 롤의 내부에 베어링을 착설하여 이송 트랜스 롤에 적용시키고자 하는데 그 목적이 있다.In addition, an object of the present invention is to install a bearing inside the roll manufactured by double centrifugal casting to be applied to the transfer transformer roll.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 연주가이드 롤을 제조함에 있어서, 고 상(固狀)의 인너레이어의 표면에 용접 작업과 같이 접합시키는 제조방법을 배제하고, 이중원심주조 프로세스에 의해 재질1 액상의 아웃터레이어 및 재질2 액상의 인너레이어를 순차적으로 원심 주조함은 물론, 아웃터레이어와 인너레이어의 경계면에서 서로의 재료가 상호 교환되게 한 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention excludes a manufacturing method of joining the surface of a solid inner layer to a surface of a solid inner layer, such as welding, in the manufacture of a performance guide roll. The outer layer and the
또한 본 발명은 상기 이중원심주조 프로세스에 의해 제조된 롤의 축공에 베어링을 착설하여 이송 트랜스 롤에 적용시킨 것을 특징으로 한다.In another aspect, the present invention is characterized in that the bearing is installed in the shaft hole of the roll manufactured by the double centrifugal casting process and applied to the transfer transformer roll.
이하, 첨부된 도 3 내지 도 6을 통해 본 발명의 바람직한 실시 형태를 구체적으로 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 3 to 6.
도 3은 본 발명의 연주가이드 롤을 제조하기 위한 원심주조공정 순서를 보인 블록도이고, 도 4는 본 발명의 연주가이드 롤을 제조하기 위한 원심주조 상태를 보인 구성도이다.Figure 3 is a block diagram showing a centrifugal casting process sequence for producing a playing guide roll of the present invention, Figure 4 is a block diagram showing a centrifugal casting state for producing a playing guide roll of the present invention.
원심주조(Centrifugal casting)는 내부 캐비티(CAVITY)가 원형으로 형성된 금형을 고속으로 회전시킬 때 발생하는 원심력을 이용하여 융용금속을 관체 형상이 되도록 주조하는 것으로, 즉 원심력에 의해서 성형물에 다소의 압력을 가하는 동시에 비중차에 의한 불순물의 분리를 통하여 건전한 주물을 얻는 방법을 말한다.Centrifugal casting is the casting of molten metal into a tubular shape by using the centrifugal force generated when rotating a mold having a circular internal cavity (CAVITY) at a high speed. That is, some pressure is applied to the molding by the centrifugal force. At the same time, it refers to a method of obtaining sound castings through separation of impurities by specific gravity.
원심주조의 이점은 일반 주조를 위한 주형과 같이 탕구, 압탕, 코어(CORE)등이 필요 없고, 강력한 원심력으로 칫수가 정확하며 급속냉각등에 의하여 조직이 치밀한 주물을 얻을 수 있는 장점이 있다.The advantage of centrifugal casting is that it does not need a spout, pressure, core, etc. like a mold for general casting, and it has the advantage of precisely dimensioning by powerful centrifugal force and obtaining precise castings by rapid cooling.
여기에서 주목할 만한 것은 본 발명에 의하면 상기 일반적인 원심주조를 이용할 때, 아웃터레이어와 인너레이어를 이루는 소정의 용융금속을 하나의 원심주형 에서 온도를 고려한 시간 차이를 두고 주입, 성형시키는 이중원심주조를 통해 연주가이드 롤을 제조한다는 것이다.It is noteworthy that according to the present invention, when using the general centrifugal casting, through the double centrifugal casting injecting and molding a predetermined molten metal constituting the outer layer and the inner layer at a time difference considering the temperature in one centrifugal mold Is to make a performance guide roll.
즉, 내부가 원형으로 된 원심주형(20)은 모터 등의 회전 구동수단에 의해서 도 4의 화살 표시와 같이 고속으로 자전(自轉)이 가능한 상태로 마련되며, 상기 원심주형(20)을 이용하여 제조되는 도 5의 연주가이드 롤(10)은 도 3에 도시된 바와 같이, 원심주형예열공정(21), 코팅제도포공정(22), 원심주형회전공정(23), 아웃터레이어성형공정(24), 1차온도체크공정(25), 인너레이어성형공정(26), 2차온도체크공정(27) 및 냉각/열처리공정(28)의 순서를 통해 제조된다.That is, the
도 3을 참조하면, 원심주형예열공정(21)은 원심주형(20) 내에서 성형될 용융금속을 주입하기 전에 먼저 원심주형(20)을 소정 온도까지 상승하도록 예열시키는 것으로, 이는 액상 상태의 고온의 용융금속이 원심주형(20) 내에 주입될 때 급격한 온도 차이에 의한 충격이나 부분 응고의 가속 등을 방지하거나 완화시키기 위한 공정이다.Referring to FIG. 3, the centrifugal
코팅제도포공정(22)은 주조물 성형이 완료된 후, 주조물을 원심주형(20)으로부터 분리가 용이하도록 하기 위한 것으로, 주형(20) 내부 표면 전체에 코팅제를 분사 도포하는데, 이형목적의 코팅제로는 실리카계(SILICA), 지르코니아등의 이형제와 계면활성제등을 선택 또는 혼용하여 사용할 수 있다.The coating coating process 22 is to facilitate the separation of the casting from the
코팅제도포공정(22) 후, 원심주형(20)을 고속으로 회전시키는 원심주형회전공정(23)을 수행하면서 아웃터레이어(11)를 성형시킬 소정의 용융금속을 원심주형(20) 내로 주입시킨다.After the coating coating process 22, a predetermined molten metal for forming the
이와 같이 하면, 도 4와 같이 액상 아웃터레이어(11) 재료는 원심력에 의해서 원심주형(20) 내면에 고른 두께와 밀도로 밀착되면서 소정의 두께를 갖는 관형의 아웃터레이어(11)가 성형되며, 이후 아웃터레이어(11)의 내면에 인너레이어 성형공정(26)을 시행한다In this way, as shown in FIG. 4, the liquid
이때 중요한 점은, 아웃터레이어(11)가 식으면서 완전히 굳기 전 상태의 적절한 타이밍에 맞추어 인너레이어(12)를 성형시킬 다른 재질의 용융금속을 주입해야 하는데, 이는 아웃터레이어(11)의 내면과 인너레이어(12)의 외면 접촉 구간의 경계면에서 서로 다른 재료가 상호 교환 및 혼련되게 함으로써 아웃터레이어(11)와 인너레이어(12)의 상호 접합력을 향상시키기 위한 것이다.At this time, it is important to inject molten metal of another material to form the
인너레이어(12) 재료를 액상으로 주입하는 시점은 아웃터레이어(11)의 재료에 따라서 차이는 있지만, 선택된 각 재료가 갖는 고유의 액상선(LIQUIDUS LINE) 온도로부터 낮게는 10℃에서 높게는 200℃ 온도까지의 범위일 때 인너레이어 재료를 주입하는 것이 바람직하다.Although the timing of injecting the
액상선은 액체 상태의 금속이 응고가 시작되는 온도를 나타내는 것으로, 즉 아웃터레이어 성형공정(24)이 완료된 후, 아웃터레이어(11)로 선택된 재료는 서서히 식으면서 액상선 온도를 지나 하강하여 결국 완전한 응고가 되는 온도 이하로 떨어지는데, 이 과정 중, 예컨대 선택된 재료의 고유 액상선 온도가 1000℃인 인너레이어(12)의 재료를 주입하는 시점은, 1차온도 체크공정(25)에서 아웃터레이어(11)의 응고 온도가 1010℃ 내지 1200℃ 범위 이내일 때 액상의 재료를 주입한다. The liquidus line represents the temperature at which the liquid metal starts to solidify, i.e., after the outer layer forming process 24 is completed, the material selected as the
이와 같은 공정이 진행되는 동안 불활성가스나 질소가스등을 주입할 경우 접 합면과 결합강도가 증가된다. Injecting inert gas or nitrogen gas during this process increases the bonding surface and bonding strength.
만약, 1010℃ 보다 낮을경우 완전한 액체 상태에서 급격한 냉각이 되므로 물성에 영향을 미치게 될 뿐 아니라 비금속 산화물등에 의한 아웃터레이어와의 경계면에서 재료의 교환작용이 미비하게 되며, 반대로 1200℃이상의 경우 인너레이어와 아우터 레이어간의 혼합층이 많아져 각부분의 요구하는 목적에 반감할 수가 있다.If the temperature is lower than 1010 ℃, the rapid cooling in the complete liquid state not only affects the physical properties but also results in insufficient material exchange at the interface with the outer layer by non-metal oxides. More mixed layers between outer layers can be halved for the desired purpose of each part.
이와 같이 하면 아웃터레이어(11)의 내면과 원심력에 의해 성형된 인너레이어(12) 외면의 경계부분에서 상호 재료가 교환, 혼련될 수 있다.In this case, the materials may be exchanged and kneaded at the boundary between the inner surface of the
상기 방법으로 인너레이어(12)의 성형이 완료되면, 다시 인너레이어(12)의 온도를 측정하는 2차온도체크공정(27)을 수행하고, 2차온도체크공정(27)에서의 측정 온도가 고상선 온도의 ±50도 범위일 때 다음 공정인 냉각 및 열처리공정(28)을 진행한다.When the molding of the
한편, 상기 냉각/열처리공정(28)은 주물 생산 후의 통상적인 냉각 및 열처리 공정을 따르면 만족하므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.On the other hand, the cooling / heat treatment process 28 is satisfied according to the usual cooling and heat treatment process after casting production, so a detailed description thereof will be omitted.
도 5a는 본 발명에 따른 연주가이드 롤의 사시도이고, 도 5b는 본 발명에 따른 연주가이드 롤의 사시 사진이고, 도 5c는 본 발명에 따른 연주가이드롤의 접합부 계면의 미세조직도 사진으로서, 상기 냉각 및 열처리 공정(28)을 마치면, 도 5a와 같이 인너레이어(12)의 외면에 아웃터레이어(11)가 접합된 관형의 연주가이드 롤(10)이 제조되며, 연주가이드 롤(10)의 실제 사진을 개시한 도 5b 및 도 5c를 참조하면, 아웃터레이어(11)와 인너레이어(12)의 경계 부분이 거의 구분 없이 재료가 상호 교환되어 있음을 알 수 있다.Figure 5a is a perspective view of the playing guide roll according to the present invention, Figure 5b is a perspective photo of the playing guide roll according to the present invention, Figure 5c is a microstructure diagram of the interface of the joint portion of the playing guide roll according to the present invention, the cooling And after the heat treatment step 28, as shown in Figure 5a, the
도 6은 본 발명에 따른 액체+액체 원심이중주조 프로세스를 이용하여 제작된 튜브를 이용한 롤러의 단면도로서, 도 5에 개시된 연주가이드 롤(10)을 이용하여 인너레이어(12)의 내면 양측 선단에 베어링(14)을 착설시키고, 이를 축(13)에 축설시킨 구조의 연주가이드 롤러(10a)를 보인 것이다.FIG. 6 is a cross-sectional view of a roller using a tube manufactured using a liquid + liquid centrifugal dual casting process according to the present invention, and is formed at both ends of inner surfaces of the
이와 같이 제조된 연주가이드 롤러(10a)는 다수개가 마련되어서 도 1에 도시된 바와 같이 용강을 주편으로 제조하기 위한 연속주조기에 설치되어서 주편의 연속 흐름을 안내하게 된다.The
연주가이드 롤(10)의 바람직한 재료 선택에 있어서, 상기 아웃터레이어(11)는 연속주조기 내에서의 작용 상 고온의 주편과 지속적인 접촉을 하므로 우수한 내열성과 내마모성과 함께 불소가 함유된 몰드 파우더에 대한 내식성을 가져야 하고, 반면 인너레이어(12)는 연속주조기 내에서 발생하는 용강 정압에 의한 벌징력과, 주편 교정력에 대한 반력 및 수평부에서의 슬라브 무게에 대한 변형 응력 등에 대응하는 내충격성과 기계적 내구성이 요구된다.In the selection of the preferred material for the
따라서, 아웃터레이어(11)는 마르텐자이트(MARTENSITE)계 스테인리스강(STAINLESS)을 선택하고, 인너레이어(12)는 크롬-몰리브덴 강(SCM) 또는 니켈-크롬-몰리브덴 강(SNCM)에서 선택하는 것이 바람직하며, 이와 같이 제조된 연주가이드 롤(10)은 그 사용 목적에 따라서 물성 또는 소재의 변경이 가능하다.Therefore, the
예컨대 아웃터레이어(11)의 재료로 선택된 마르텐자이트계 스테인리스강에 열간 강도 및 내구성 향상을 목적으로 네오븀(Nb), 텅스텐(W), 바나듐(V)이 적어도 하나 이상 선택되어 혼입될 수 있다.For example, at least one of neobium (Nb), tungsten (W), and vanadium (V) may be selected and incorporated into martensitic stainless steel selected as the material of the
또한, 상기 이중 원심주조 공정에 의하여 제조된 롤(10)은 재료의 선택에 따 라서 연속주조기 외에 다른 용도로 사용이 가능하다.In addition, the
예컨대, 아웃터레이어(11)를 하이 크롬(Hi-Cr)강 또는 텅스텐(W)강에서 선택하고, 인너레이어(12)를 크롬-몰리브덴 강(SCM)으로 취하면 고상+액상접합인 CPC 롤(Continuous Pouring Process for Cladding; 일본국의 후지코사가 개발한 CPC법은 수직으로 서 있는 Core재와 수냉 주형과의 사이에 외층재의 용탕을 유입하여 Core재와 용착과 더불어 응고시키면서 서서히 아래로 Core재를 당기면서 외층을 Cladding시키는 방법)에 적용할 수 있다.For example, when the
이상 설명된 본 발명의 액체 플러스 액체 이중원심주조와 종래, 하드페이싱 공정 및 CPC 공정의 각 차이점은 하기 표 1 및 도 7과 같다.The difference between the liquid plus liquid double centrifugal casting of the present invention described above and the conventional, hardfacing process and CPC process are shown in Table 1 and FIG. 7.
[표 1]TABLE 1
상기 공정 ⓒ에서 SAMCC는 본 발명의 액체 플러스 액체 이중원심주조 공정을 의미하는 것으로, Spacial Application Material Centrifugal Casting의 약어로서, 본 발명자에 의한 신조어이며, 이에 따라 본 발명과 같이 이중원심주조에 의해 제조된 롤을 일명 SAMCC 롤(ROLL)이라 칭할 수 있다.In the process ⓒ SAMCC means the liquid plus liquid double centrifugal casting process of the present invention, which is an abbreviation of Spacial Application Material Centrifugal Casting, is a coined word by the present inventors, and thus manufactured by double centrifugal casting as in the present invention. The roll may be called a SAMCC roll (ROLL).
그리고, 상기 ⓐ, ⓑ는 종래 기술에 의한 하드페이싱 공정 및 CPC공정을 보인 것이다.And, ⓐ, ⓑ shows a hardfacing process and a CPC process according to the prior art.
도 7은 본 발명에 의한 상기 표 1 ⓒ 공정의 이중원심주조에 의한 롤과 종래 하드페이싱 공정에 의한 롤(ⓐ) 및 CPC 공정에 의한 롤(ⓑ)의 경도를 위치별로 나타낸 것으로, 즉 도 5a 및 도 5b 사진에서와 같이 인너레이어(12)와 아웃터레이어(11)가 상호 접촉되어 있는 상태의 롤의 위치(거리)에 따른 경도를 그래프로 보인 것이다.Figure 7 shows the hardness of the roll by the double centrifugal casting of the Table 1 © process according to the present invention, the roll (ⓐ) by the conventional hard facing process and the roll (ⓑ) by the CPC process by position, that is, Figure 5a And as shown in Figure 5b picture is shown the hardness according to the position (distance) of the roll in the state that the
상기 표 1 및 도 7과 같이. 종래 기술에 따른 공정 ⓐ 및 ⓑ는 인너레이어 영역과 아웃터레이어 영역 사이의 경계부에서 경도가 급격하게 변화되어 인너레이어와 아웃터레이어의 결합력이 매우 약한 반면, 본 발명에 의한 액체 플러스 액체 이중원심주조에 의해 제조된 롤의 경계부분은 비교적 완만한 경사를 이루고 있으며, 아웃터레이어의 표면 경도가 높아서 내구성이 향상되어 있음을 알 수 있다.As shown in Table 1 and FIG. In the process ⓐ and ⓑ according to the prior art, the hardness of the inner layer region and the outer layer region changes drastically, and thus the bonding force between the inner layer and the outer layer is very weak, while the liquid plus liquid double centrifugal casting according to the present invention is performed. It can be seen that the boundary of the roll is relatively inclined, and the durability of the outer layer is improved due to the high surface hardness of the outer layer.
한편, 제강사에서 후판등에 사용하는 육성용접 하드페이싱계 이송 트랜스 롤의 추가 예를 들면, 액상의 아웃터 레이어(11)를 내마모성 및 내열성을 고려하여 상온 내마모 재질인 하이크롬 또는 열간 내마모 공구강등으로 1차 원심주입하고, 2차 재질인 인너레이어(12)를 내충격성 재질인 크롬몰리니켈 합금임 SCM계를 선택하거나 스테인레스강종을 선택하여 본 발명의 이중원심주조 프로세스로 주입하고, 그 축공의 양쪽 부분을 가공하고 베어링을 취부하여 이송롤로 제작할 경우, 일반용 또는 하드페이싱계 이송용 트랜스롤로 대체 적용할 수 있다.On the other hand, in addition to the thick welding hardfacing transfer transformer roll used in steelmaking in steelmaking, for example, the
이와 같이 본 발명의 이중원심주조는 적용하고자 하는 목적에 따라서 다양한 재료의 선택적 실시로써 많은 변경이 가해질 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.As such, it will be understood that the dual centrifugal casting of the present invention can be modified in many ways by selective implementation of various materials depending on the purpose of application.
이상의 설명에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 이중원심주조를 이용하여 제조된 연주가이드 롤에 의하면, 연속 주조기 내에 설치되는 연주가이드 롤러로 제작시 아웃터레이어가 주편에 대한 내열성 및 내식성이 우수하고, 인너레이어는 압력 또는 응력에 의한 내충격성과 기계적 강도가 우수함은 물론, 아웃터레이어와 인너레이어 경계부분의 상호 재질이 확산, 혼합되어 있으므로 롤러의 내구성을 향상시킨 결과, 롤러의 교체주기가 증가하므로 철강재 제조에 있어서 생산성이 크게 향상될 수 있다.As can be seen from the above description, according to the performance guide roll manufactured using the double centrifugal casting of the present invention, when the production guide roller is installed in the continuous casting machine, the outer layer has excellent heat resistance and corrosion resistance to the cast steel, The inner layer has excellent impact resistance and mechanical strength due to pressure or stress, and the interlayer material between the outer layer and the inner layer is diffused and mixed so that the durability of the roller is increased. The productivity can be greatly improved.
게다가 이중원심주조에 따른 이종 재료를 임의 선택함으로써 필요에 따라 다양한 용도로 사용이 가능한 이점이 있다.In addition, by arbitrarily selecting different materials according to double centrifugal casting, there is an advantage that it can be used for various purposes as needed.
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